Файл: Борисов, О. Г. Экструзии и связанные с ними газо-гидротермальные процессы.pdf

в основной зернистой массе алунита. Для ангидрита характерны две генерации: первичный ангидрит и ангидрит, как продукт де­ гидратации гипса. Самостоятельных минеральных скоплений не образует.

Гипс. В отличие от алунита гипс выполняет трещинки от­ дельностей, развивающихся в уже измененных породах, реже пустоты, и только в зоне «гипсовой шляпы» (верх разреза) он служит цементом пирокластического материала, а иногда образует мощные многометровые отложения, состоящие почти пз чистого гипса (вулкан Зимина). Жилы гипса мощностью до 15—25 см прослежены на вулкане Кихппныч на десятки метров. Они секут как измененные, так и исходные породы вулкана. Отмечаются две разновидности гипса: а) в виде прозрачных пластинок (селенит) или кристаллов по трещинам, которые расположены перпендику­ лярно стенкам; б) в виде мелкозернистого белого агрегата — алебастр; он составляет основу цемента пород «гипсовой шляпы». Гипс отмечается особенной чистотой (даже в содержании элемен­ тов-примесей). Его химический состав почти полностью отвечает формуле двуводного сульфата кальция. Часто отмечается ассоциа­ ция гипса с самородной серой. Они отлагаются совместно по тре­ щинам отдельностей пород, заполняют пустоты, а иногда образуют натечные формы. Как показывают исследования в шлифах, генети­ чески гипс более поздний, чем алунит и ангидрит; в нижних час­

хорошо выраженных кристаллических индивидов и тонкодисперс­ ных скоплений в ассоциации почти со всеми минералами. Наибо­ лее характерны кристаллы в виде базальных чешуек и пластинок. Иногда отмечаются червеобразные изогнутые агрегаты (вермикулы). Встречается с алунитом в виде прожилков и как вторичный материал по алуниту. На участках, где каолинит преобладает, он отмечается в виде тонкодисперсиых агрегатов с опалом и кварцем. И лишь в редких случаях развивается в виде пластинок и чешуек по трещинам и пустотам. Часто с каолинитом встречается диккит. Иногда он образует мономинеральиые зоны небольшой мощности непосредственно около контакта купола с вмещающими породами. Может выполнять жилки мощностью до нескольких сантиметров.

Среди каолинитов, по их термическим характеристикам, можно различить относительно высокотемпературные разности, встречающиеся на контакте купола совместно с диккитом. Более периферические зоны сложены низкотемпературным каолинитом,

167

группе представляет сапонит (Борисова, 1971). Широкое развитие сапонита среди измененных пород типа вторичных кварцитов отме­ чается для Камчатки впервые. Сапонитнзации подвержены, в основ­ ном, лавы экструзий и вмещающих пород андезито-базальтового и андезитового состава, .в то время как более кислые лавы замещают­ ся монтмориллонитом. В чистом виде (в миндалинах и порах) сапо­ нит представляет собой светло-зеленый, изредка белесоватый волокнистый минерал. Обычно он встречается совместно с кальци­ том, магнетитом и образует с ними грязно-бурые агрегаты, разви­ вающиеся по темноцветным минералам. По оливину и гиперстену образуется магнетит-сапонитовый агрегат; кальцит присутствует редко. Авгит и диопсид замещается магнетит-сапонит-кальцитовым агрегатом; при этом кальцит замещает центральные части минера­ ла, сапонит образует промежуточный слой, и магнетит — внешнюю

периферии активных участков гидротермально измененных полей, где является основным минералом.

Г р у п п а кварца . Наиболее распространены в породах кварц и опал. Они образуют скелетную основу всех гндротермаль- но-метасоматически измененных пород и совместно с алунитом, серой, а иногда и каолинитом, заполняют трещинки и пустоты.

кварца из шестоватых кристаллов. На участках с метасоматическнм алунитом преобладают безводные и маловодные разновид­ ности кремнезема; совместно с каолинитом и цеолинитами отмеча­ ются волокнистые разновидности кварца. Характерную мостовую структуру образует кварц на участках вторичного окварцевания. В остальных случаях микрозернистый кварц вписывается в струк­ туру породы вместе с алунитом и каолинитом. В зоне окварцева­ ния вместе с кварцем отмечаются сферолиты халцедона, но они распространены не очень широко; более обычны волокнистые раз­ ности.

Опал представлен разностями, загрязненными! глинистыми минералами и гидроокисью железа. Часто опал вместе с серой пропитывает кремнистый скелет выщелоченной породы, заполняет пустоты и породы. На участках кварц-алунитовых пород р про­ жилках почти не встречается. В зоне каолинизации является типичным жильным минералом. Он густой сеткой пронизывает измененные породы, выделяясь в отдельных случаях в виде скоп­ лений чистого молочно-голубого опала.

168

Я р о з ит. В осадках современных гидротерм ярозит — неред­ кий минерал. Среди измененных пород отмечается в виде прожил­ ков или отдельных стяжений, заполняющие пустоты в микрокварцевых, реже алунит-кварцевых породах. Значительных скоп­ лений не образует. Цвет желто-зеленый, грязно-бурый, краснобурый и даже красный, в основном за счет продуктов своего разрушения — гидроокислов железа, а иногда гематита. Встречен нами в районе Малетойваям (Северная Камчатка), на вулкане Зимина и на о. Куиашир.

Се ра . Довольно широко распространена среди других мине­ ралов гидротермально измененных пород. Сера заполняет в них трещины, крупные полости и мелкие пустоты. Часто выделяется совместно с сульфидами, каолинитом, алунитом и образует зоны монокварцевых пород с серой. В отдельных случаях содержание серы достигает 70% от веса измененной породы. Обычное содер­ жание — от нескольких процентов до первых десятков. Непосред­ ственно среди пород экструзивных куполов и вблизи их содержа­ ние серы незначительное, она как бы отгоняется к периферии к зонам с резко выраженным проявлением сольфатарных процес­ сов. И здесь, метасоматически замещая пирокластические отложе­ ния, часто образует промышленные залежи. Не останавливаемся подробно на минералогии серы и ее структурно-текстурных взаимо­ отношениях с другими минералами, потому что они обстоятельно изложены в большой работе по вулканическим серным месторож­ дениям мира (Власов, и др., 1971).

С у л ь ф и д ы . Марказит и пирит являются почти единствен­ ными представителями сульфидной минерализации в измененных породах. Очень редко отмечается киноварь (вулкан Менделеева). Сульфиды тесно ассоциируют с каолинитом, алунитом, встречаются даже вместе с гипсом и серой. Они пропитывают породу, отлагаясь часто по трещинкам в виде оторочек; иногда образуют скопления в алуннтовых прожилках, располагаясь в зальбандовой части. Встречаются кристаллы с ясно выраженным кубичеоким габиту­ сом н штриховкой на гранях. Однако в большинстве случаев преобладают землистые или мелкокристаллические разновидности марказита.

В измененных породах распространены весьма неравномерно; рядом расположенные участки могут содержать от 1—2% до 15—20% сульфидов. Обычно максимальное количество сульфидов отмечается на границе смены зон измененных пород — каолинитовой и алунитовой. Ниже и выше этих зон сульфиды встречаются значительно реже.

По структуре и ассоциации с другими минералами возможно разделение сульфидов на несколько групп (генераций): а) суль­ фиды-вкрапленники равномерно рассеяны как в измененных, так и в исходных породах, слабо или почти незатронутых процессами из­ менения (останцы, лавовые потоки и др. среди измененных пород); б) сульфиды, заполняющие трещины, поры, пустоты в измененных породах совместно с алунитом, гипсом и каолинитом, реже с квар­

цем или опалом; в) сульфиды, ассоциирующие с алунитом, ангид­ ритом и гипсом во вторичных секущих прожилках и даже гипсовых жилах; отмечаются в виде неравномерной редкой вкрапленности и реже в зальбандовой части трещин. Весьма характерно концент­ рическое заполнение пор и пустот алунитом и сульфидами. Первое

в измененных по;родах в связи с экструзивными куполами. Нами отмечен единственный случай (вулкан Зимина) нахождения турма­ лина в приконтактовой части купола. Видимо эти минералы явля­ ются более глубинными и высокотемпературными образованиями и в поверхностной обстановке проявляются редко.

Химический состав измененных пород и парагенетические ассоциации минералов

Для характеристики химического состава измененных пород отобраны анализы с куполов вулкана Зимина и из района вулка­

зит). Все пересчеты выполнены по методике, изложенной в работе Ю. В. Казицына, В. А. Рудника (1968). Сопоставление данных по балансу вещества показывает, что во всех группах измененных пород, кроме монокварцевых, происходит вынос кремнекислоты, относительное перераспределение алюминия и обогащение им пород с алунитом и каолинитом. Все другие компоненты интен­ сивно выщелачиваются. Привносятся из гидротерм главным обра­ зом сера и вода. Интересное перераспределение отмечается в щело­ чах. Породы, содержащие алунит, в отдельных случаях накаплива­ ют натрий, а иногда калий; общее их содержание уменьшается, а среднее отношение калия и натрия становится равным 1. В исход­

с исходной породой концентрации калия.

Содержание титана в измененных породах меняется очень неравномерно: от исходных количеств до полного выщелачивания. Одно время титан считается весьма инертным компонентом, а не­ которые авторы отмечали, что титан накапливается в измененных породах. В ряде работ последних лет (Мнгдисов, 1960; Борисова, 1966г и др.) приводятся данные, которые показывают, что поведе­ ние титана тесным образом связано с поведением алюминия. При метасоматичееких процессах в условиях слабощелочной среды

170

Т а б л и ц а 55

Формула породы: 1. Si131Ti2Al57Fe8^F e^M n1Mg23Ca27Na14K30 46C;

2- Si152T iiА157,oFe3g"Fej^'Mg21Ca22Na17K7H]4O402;

3. SieeTiiA lMFe®+ Fef*-Mg1CasNa(lKu H1„S |^ S 2“ 0 518;

4. SijaTioiiAlggFe^^FeQ^MgjCajNajoKoHiijj'Sgg- S2 Овзх’>

5. Si110Ti0,6Al46Fe3+Fe2+Mg1Ca2Na6K1H137S169+ S ? -O 49();

процессы выщелачивания проявляются слабо. При этом происходит лишь минералогическая перегруппировка алюминия и титана. Алюминий связывается в сернокислую соль — алунит, а титан ■образует устойчивые окислые минералы типа лейкоксена, титаномагнетита или ильменита. В условиях очень кислой среды при на­ личии таких сильных кислот, как галогенные, и малом содержании серной кислоты практически образование алунита невозможно. Алюминий совместно с титаном выщелачивается из алюмосили­ катов, но пути дальнейшей миграции определяются их геохимиче-